协调我国农业发展与环境保护的氮素管理问题研究.pdf

中国科协2001年学术年会分会场特邀报告 生物技术及其生物产业是建立在生命科学的基础上，要有效发展现代生物产业，要获 得具有自主知识产权的产品，并使其实现商品化、产业化和国际化，就必须十分重视生命 科学的基础研究，必须十分重视占领生命科学的前沿和生物技术的重点，必须十分重视创 新人才的吸纳、培养，必须十分重视官、产、学、研、金的有机结合。 生物技术包括细胞工程、发酵工程、酶工程、基因工程、蛋白质工程和生化工程，前 三者为传统生物技术，我们有优势，但其所产生的作用和战略价值相对有限;后三者为现 代生物技术，它们的产生具有划时代的意义和重要战略价值，并不断渗透到传统生物技术 的各个领域，使其具备现代生物技术的功能。针对这些，我们务必根据自己的国清，选准 目标，明确重点，集中力量。夺制高点。 我所的根本任务，战略拓展和科学定位。 (1)根本任务:一个中心— 以培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才为中心， 两个推动— 推动科技进步，推动经济发展。 (2)战略拓展:植物病毒一水生动物病毒一水体环境病毒;经典生物学一分子生物学一 生物工程学:病毒诊断一病毒监测一病毒防治 (治疗)。 (3)科学定位:利用病毒毒源优势、区位优势，争取发展成为具有科技创新、持续发展 和鲜明特色的国内外有较大影响的高校研究机构。 协调我国农业发展与环境保护的氮素管理问题 朱兆良 中国科学院南京土壤研究所 我国人多地少，保证粮食和农产品的供应，并兼顾环境保护，以使农业得以可持续发 展，是我国有关科技工作者面临的一项艰巨任务。本文以前文- (ZhuChen,2001)为 基础，经修改和补充而成。 一、氮肥对我国粮食生产发展的贡献 根据历年中国农业年鉴，1949年中国粮食总产仅为1.13亿吨，1998年己增至5.12 亿吨，人均达到400余公斤;粮食单产也由1.0thm-2提高到4.5thm-2，谷物单产己达到 4.96thm-2，超过世界平均水平。1998年我国人均耕地虽然只有0.1hm2，仅为世界平均 的43 ，但是，除奶类外，人均的谷物和肉蛋类生产量都己超过世界平均水平 (表 1)0 这一重大进展的取得，与我国单位耕地面积上及人均的化肥和氮肥施用量都已超过世界 ，本文将在中国土壤学会主编的 “氮素循环与农业和环境研究文集”中发表 14 一一一一一一一一一一一一一一竺墅 平均水平有密切关系。 在农业生态系统中氮的循环是开放型的。我们不能期望单纯依靠该系统内氮素的再循 环及生物固氮来增加作物的产量，而必须增加化肥N的投入。在 1970年以前，我国氮肥 的总消费量很少，1970年化肥N总消费量仅为286.5万吨，此后迅速增加，至1998年己 增至2481万吨左右，增加了近2200万吨。按1.33亿公顷耕地、复种指数1.5计算，1998 年的平均每季作物的施N量已达约120kghid，但是，地区间差异很大，有的高达300kg hm`或更高。 根据前文的统计1211(Zhu,1997)，在1949一1998的50年中，我国粮食年总产与化肥 N年施用量呈线性高度相关，相关系数为0.9772(n=50)，回归系数 (b)为 14.5，从不 同10年段来看，回归系数呈明显降低趋势。1959-1968年间为41.9，而在 1989-1998 的 10年中，则降为9.7。导致这一现象的原因很多，其中包括经济作物和茶果等经济园 林面积的扩大cl(李家康等，2001)。为此，又根据粮食播种面积占农作物总播种面积的 比例 (未计入茶、果、桑、胶等的面积)对化肥N总消费量中可能用于粮食作物的数量进 行了校正 (但未考虑粮食作物与经济作物上化肥N施用量的差异)，得出1978-1998年间 二者的关系图 (图1)。对这21年的数据进行的统计表明，粮食总产与可能用于粮食作物 的化肥N量之间的相关系数r二0.9719，回归系数b二16.3 (n=21);其中，1978-1988 年间的相应结果为 0.9408和 24.0(n=11),1989-1998年间则分别为 0.9397和 14.4 (n=10)。尽管b值有所增大，但是，也呈降低趋势，这表明，在化肥N大量增加的同时， 其增产效用已明显降低。 表I.中国人均耕地面积